单次快太阳风流中 1/f 频段在 17.4 至 45.7 太阳半径内的演化

在磁流体力学（MHD）尺度上，快太阳风（$V_{\rm SW}> 500 \mbox{ km} \mbox{ s}^{-1}$）中磁场涨落功率谱的特征是在转折频率 $f_{\rm b}$ 两侧呈现两种不同的幂律。频率 $f$ 小于 $f_{\rm b}$ 的低频范围常被视为向 $f>f_{\rm b}$ 处湍流级联供能的能量库。在日心距离 $r$ 超过 $60$ 太阳半径（$R_{\rm s}$）处，功率谱在 $f<f_{\rm b}$ 时常具有 $1/f$ 标度；即谱指数接近于 $-1$。在本研究中，利用 ${Parker Solar Probe}$（PSP）第 $10$ 次近日飞行的测量数据，考察在一次对单一快太阳风流的快速径向扫描中，$r<60 R_{\rm s}$ 处 $f< f_{\rm b}$ 的磁场功率谱的演化。我们发现，谱的低频部分谱指数随 $r$ 从 $17.4$ 增至 $45.7$ 太阳半径，从约 $-0.61$ 降至 $-0.94$。我们的结果表明，快太阳风中常在较大 $r$ 处观测到的 $1/f$ 谱并非产生于太阳，而是在风从日冕向外膨胀进入行星际介质的过程中动态形成的。